探讨自然对物质内力的安排

晏成和

物理学求索世上万物之理，物理先哲已经把物之理分为力、热、光、电、磁、核等几个分支，应该如何归纳、如何研讨，面对万物从哪里入手？

人类科学的伟大成果-元素周期表告诉我们：一百多种元素构成了世上万物，并且全部的元素按8进制排列，同一列元素仅仅是价电子数相同，其理化特性、晶体构成基本相同。任何元素都仅仅只是由两个尤物-质子和电子的巧妙结合，就把所有物质的各种特性表达的淋漓尽致。

质子成就了原子核；电子成为核外电子，原子的基材已经坦露：只有质子、电子，所有的物质特性只能发端于质子、电子。那么，物质物理学的根本及其相应机理肯定蕴藏于质子、电子；藏身于质子、电子的相互联系和运动。物质物理的奥秘就必定存在于质子、电子之中，探索物质物理必须从探讨质子、电子入手，这应该是个刚性逻辑，理所当然地成为我们的惟一目标。

可是，当今网站，媒体，官科、民科热热闹闹、铺天盖地的高谈阔论量子。量子纠缠、量子塌陷、量子意识，量子通讯、量子计算机……。本人也曾认真拜读量子力学，觉得波粒二象性、物质波以及塌陷、纠缠等等探讨都是建立在抽象的量子理论之上，泛泛而谈，从来没有落实到具体的元素、原子，“几率波”“测不准”导致研究虚空，并没有道出自然真谛。违背逻辑的跟风将浪费年华、一事无成。做物理应该不忘初心，理智地顺应自然的指引，从质子、电子入手，探讨物质的结构原理。

质子电子的相互联系和运动如何能够构成千姿百态、特性迥异的各种物质，如何携带物质显现的物理现象（强度，温度，传热，导电，光电、相变，磁性等）。其中机理只可能蕴含于质子电子互动的内在、存在于细微之中，物质的强度，力学特性理所当然的存在于质子电子的互动之中，研讨质子、电子相互作用和运动是研究物理力学的惟一正确的路径。

百年物理学以“质子携带正电荷、吸引带负电荷的电子绕核旋转，电子旋转的离心力维持电子的空间距离、构成了原子”，这样的解释仅仅回答了电子的运转。浅尝辄止的“研究”对物质结构、特性及诸多的物质之谜茫然无知；接下来就悻悻离开了大自然指引、爬上量子大树去求鱼，导致科学疑窦丛生。除了前文已经质疑原子核内、带正电荷的质子怎么不相斥？还遗留下一连串的新问题。

核外电子旋转的离心力维持电子的空间距离，这个力应该是多少？离心力小了，相吸的引力怎么没有把电子吸引到核内，已经成为物理难题；离心力大了，原子的半径会有几倍大小的差别。至于原子怎么构成金属或是非金属晶体、构成材料的强度（内力），以及相变时这些内力如何消失；还有核外电子按2、8、18在核外分层均布也无从解读。

有人会说，核外电子按2、8、18在核外分层均布是电子与电子之间有斥力，这个回答正确但底气不足，因为不能回答原子核里质子之间的斥力哪里去了？

这个电子之间有斥力虽然与电子云理论相悖，确实也是一个进步。那么我们就应该摒弃这个单调的正负电荷相吸、相斥的惯性思维，在质子电子之间去探索自然造物的真谛，研讨那些能够让原子建构、并且构成物质的力。

拙文《物理之路应该怎样走》谈到了物质的构成来自于质子、电子，构成物质的力来自电子、质子所伴生的场，在此作一个简单的回顾：

电子不是以单纯的量子，大自然让一个小小的电子伴生着场。

1、携带着电荷，同时伴生着电场力，即电子之间的斥力。

2、与质子定量相互吸引、形成核外电子。

3、移动时产生磁场，同时伴生磁场力。

4、振动时辐射电磁波。

大自然让电子伴生电磁波与外界联系、交流互动，构成了物质各种性能。同时也形成了两种发端于电子的原始力——电场力、磁场力，实在令人敬畏。

质子场也是多功能：

1、定量地吸引电子、平衡电子的场，导致电子运转。

2、对所有的场粒子（电子、质子）都有吸引力。

3、没有边界，只能有聚合功能、因而质子的引力场不能屏蔽只能叠加。

4、质子对电子的引力随着温度变化，因此核外电子的速率随着温度发生变化。

（回顾完毕）

于是，在场作用下，质子、电子之间构成了以下四种力，

质子场力：

A、定量地吸引电子、平衡电子的场，导致电子运转。（构成原子、分子的主力）

B、对所有的场粒子（电子、质子）都有吸引力。（构成物质质量、构成万有引力）

电子场力：

C、携带着电荷、伴生电场，同时伴生着与电子相斥的斥力。

（构成电子均布，保持原子大小，形成气态分子的力）

D、电子被质子吸引形成旋转、旋转时产生磁场，同时伴生磁场力。

（构成金属体、构成金属延展性的力）

括号里简介了该力在构成原子、构成物质系统中的作用。

A是质子定量地吸引电子、构成物质的主力，A力没有边界，会相互吸引相邻原子的价电子，构成原子之间的价和结构，构成价和晶体。

同时，A力还是构成有中子的原子核的力，即物理学强力。

B是对所有的场粒子都有吸引的力，所以不存在同性相斥的斥力，质子场力会无限延伸，形成万有引力。

C是电子与电子相斥的斥力。与B力共同作用以保持原子大小，当物质气化时推开距离形成气态分子的力。

D是电子绕核旋转时产生磁场，同时伴生磁场力，是金属结构的主力，同时也形成了金属的延展性和金属光泽。

然而，仅有这四力平铺直叙的存在，靠单调的吸引力、斥力是远不能构成原子、构成物质，所以关于引力和斥力还要专门讨论。

引力和斥力是一对矛盾，如果质子力A、B（聚合力）强大，电子间的斥力就得不到伸展，物质将没有电子空间、将是“中子体”一样的“铁板一块”；如果斥力C加强，超过聚合力，原子就不能构成，物质世界将是分崩离析、飞灰湮灭。想要精确地调整斥力、聚合力到一个恰当的大小是何等的困难、且无必要，英明的造物主让斥力-电子场与聚合力-质子场的传力的力场不同，轻松地解决了这一问题。

力场，力作用的场，一个新名词，其实大家并不陌生。大家知道万有引力的大小与距离的平方成反比关系，这个1/r2　就是力场，也就是这个力随距离的变化，质子场力B也就是万有引力、是长程力。然而，电子相斥的斥力C的力场显然要短得多，也就是说斥力传不远，到了原子范围之外很快就衰减为零。

电子之间的斥力不易测量，我用电子旋转伴生的电磁力进行了测量参考，测量磁铁的磁力与距离之间的关系，发现磁场力衰减很快，大约是与距离的3次方成反比，即1/r3，下图。

这样，在原子内部斥力大于引力，占主导地位，它让电子之间撑开距离，就有了核外电子按2、8、18在核外分层均布；在引力、斥力的交点，原子的半径确定，所以每个原子的尺寸基本一致；当温度升高，分子尺寸不能够一味增大，于是导致价和电子线路跃起、形成相变；最内层的2个电子相斥着绕着质子旋转，所以几十年所担心的正负电荷的吸引力会把电子吸引到核内，完全是杞人忧天。物理教材上的波包理论也只能是呵呵了。

电子之间的斥力还是物质相变成气态、气体分子推开距离的力（在相变中讨论）。就是因为有了这个力才有了阿伏伽德罗常数；同时这个斥力还是推动汽车、飞机、火箭的力。

设想一下，如果让你来当造物主，你手上只有一大一小两个粒子，你可以安排场作用让它们相吸、相斥，但前提是逻辑必须一致，你将如何运筹？如何构成原子、分子？如何演绎、构建绚丽多彩的世上万物？当身临其境、你会赞叹自然造物的睿智英明、鬼斧神工。

物理学的初衷是探索自然现象、自然物质，我们秉持初心、以全新视点研讨了质子电子，探讨了构成原子的力、构成物质晶体的内力。在此基础上、我还将进一步地关注核外电子的规律运动。英明的造物主构造了质子、电子之间的力，构造了电子永不休止的运动，精明的造物主总是物尽其用、物尽其利，不会让这来之不易的电子运转-原子内最明显、最重要的运动只是如烟如云地转转而已，她一定会给核外电子的运转赋予规律委以重任，发挥关键作用。接下来，我们将全面探讨物质的热、光、电、磁等等物理特性及物质的自然之谜。探索方法同样是遵从大自然指引，从基材质子、电子及其伴生场出发，关注细节、抽丝剥茧，系统地解读物质的物理特性和机制。

     2018/1/27

附：

有人认为，氢原子只有一个电子，它怎么没有掉进原子核？
答：其实，单个的氢原子根本不能单独存在，它们总是两两结合成氢分子。